Organisation und Entwicklung vielzelliger Organismen

Vielzellige Wesen haben eine größere Unabhängigkeit von der äußeren Umgebung und die Möglichkeit zur Entwicklung komplexer Funktionen. In einem komplexen vielzelligen Organismus (wie dem Menschen) können wir verschiedene Ebenen der zellulären Organisation sehen:

Die Organisation von Vielzellern

Die Organisation von Vielzellern ist streng: Sie ist typisch für eine große Zahl von Organismen und gekennzeichnet durch das Vorhandensein eines internen Umfelds, das sich von der Außenseite unterscheidet. Verschiedene Arten von Zellen erwerben dabei spezielle Funktionen.

Die interne Umwelt

Es gibt eine Unterscheidung verschiedener Komponenten:

• Zirkulierende Flüssigkeit: Dient der Kommunikation zwischen den Zellen (Hämolymphe, Blut und Lymphe).
• Interstitielle Flüssigkeit: Der Ort, an dem die Zellen leben.

Das Blut und die Lymphe

Das Blut: Das Plasma besteht aus einer Flüssigkeit, die aus Wasser und verschiedenen gelösten Stoffen (Kohlenhydrate, Fette, Natrium) gebildet wird. Darin finden sich rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen und Thrombozyten.

Lymphe: Eine plasmaähnliche Flüssigkeit mit Stoffen und spezialisierten Zellen wie Lymphozyten, die den Körper verteidigen.

Funktion des Kreislaufsystems

Der Blutkreislauf und das Lymphsystem ermöglichen es, dass:

• Zellen Stoffe aufnehmen, die verwendet werden müssen.
• Substanzen, welche die Zellen produzieren, für die Ausscheidung oder für den Transport zu anderen Zellen gesammelt werden.

Homöostase und Regulation

Ein ausgewogenes internes Umfeld wird Homöostase genannt. So wird die Regulierung des Blutzuckerspiegels beim Menschen (Glukose) durch die Sekretion von Insulin bestimmt, einem Hormon, das die Aufnahme in die Zellen stimuliert. Insulin und Glukagon sind antagonistische Hormone, das heißt, sie üben entgegengesetzte Funktionen aus.

Zellteilung und Embryonalentwicklung

Alle Zellen leiten sich durch Mitose von einer anderen, bereits existierenden Zelle ab. Die Embryonalentwicklung ist der Prozess, durch den aus einer einzigen ursprünglichen Zelle ein vollständiger vielzelliger Organismus entsteht. In dieser Entwicklung treten die Vermehrung und die Zelldifferenzierung auf.

Embryonalentwicklung bei Pflanzen

In den frühen Stadien der Embryonalentwicklung tritt die Differenzierung von drei Arten von Geweben auf:

• Primäre Meristeme: Spezialisierte Gewebe für das Pflanzenwachstum.
• Vaskuläre Gewebe: Leiten den Pflanzensaft (Sap).
• Epidermale Gewebe: Bilden die äußere Hülle und die Schutzsysteme der Pflanze.